韓國電磁波學會誌 【電磁波技術】 第21卷 第5號 2010年 9月

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60 Hz 자기장이 예쁜꼬마선충의 생식에 미치는

영향 연구

박병재․장혜진․김희성․

강희은․심혜림․최유미․

김윤명*․김남**․김윤원

1)한림 학교․*단국 학교․

**충북 학교

요 약

60 Hz 자기장에서 쁜꼬마선충(C. elegans)의 발

생 생식에 미치는 향을 조사하 다. 자기장 노

출 조건은 0～500 μT이며, 실험 온도는 선충의 일

반 배양 온도 범 (21.2±0.6 ℃)에서 일정하게 유

지하 으며, 노출은 선충의 배양 기간 동안 지속되

었다. C. elegans 야생형 N2 스트 스에 민감한

hsf-1와 crt-1 등의 돌연변이체들에서 실험에 사용한

노출 조건에 따른 생식력의 차이는 없었다. 여러 세

에 걸쳐 자기장에 노출한 경우에도 자기장에 의한

생식력의 변화는 없었다. 결론 으로, C. elegans는

크기가 매우 작으므로(길이 약 1 mm) 유도 류가

게 발생하여, 자기장(～500 μT)에 의한 향이 없는

것으로 사려된다.

Ⅰ. 서 론

기의 발견과 개발에 의하여 시작된 문명

속에서 인간은 더 다양한 자기장 속에 끊임없

이 노출되고 있다. 그러므로 자기장이 생체에 미치

는 향을 평가하고 시험하는 것은 매우 요한 과

제가 되고 있다. 60 Hz 자기장에 한 생체 연구에서

동물 세포 생쥐를 이용한 실험 결과들이 많이 보

고되었는데, 상 으로 낮은 노출 조건에서의 향

은 거의 없으나 장기간 높은 노출 조건에서의 향

은 여러 가지가 보고되었다[10],[13].

수많은 자기장과 다양한 노출 조건에서 생체의

향을 평가하는 것은 쉬운 일이 아니며, 인간을

상으로 하는 연구에는 여러 가지 제약이 따른다. 한, 자기장에 의한 향이 일어나는 생물학 과정은

아직 부분 이해되고 있지 못하고 있다. 그러므로

한 실험 모델을 개발하여 자기장의 생체에 미치는

향과 그 생물학 기작을 연구할 필요가 있다. 쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)은 다양한 연

구에서 매우 유용한 실험 모델로 이용되고 있다. 그러나 한국에서 쁜꼬마선충을 이용한 자기장의

향 연구는 아직 발표된 이 없으므로 본 논문에

서는 먼 실험 모델로서 쁜꼬마선충의 장 을 간

략히 소개한 후, 본 연구를 논하고자 한다.

1-1 유용한 실험 모델로서의 예쁜꼬마선충

쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)은 시드니

(Sydney Brenner) 박사에 의하여 1960년 에 실

험 모델 동물로서 채택되어진 후, 유 학, 발생학

신경생물학 연구에 리 이용되고 있다([그림 1])[2]. 토양에 사는 비기생성 선충으로 박테리아를 먹고 살

고, 자웅동체인 성충의 길이는 약 1 mm 정도이며, 짧은 생활사(22 ℃, 3일)를 가지며, 성충 한 마리가 약

본 연구는 2010년도 지식경제부의 재원으로 한국에 지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구 과제입니다(과제번

호: 2010T100100718).

특집…60 Hz 자기장이 쁜꼬마선충의 생식에 미치는 향 연구

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[그림 1] 쁜꼬마선충(C. elegans) 성충 사진과 모식도

A. 자웅동체 성충의 상차 사진, 오른쪽편의 scale bar 0.1 mm. B. 해부구조의 모식도(그림 원 : Altun & Hall, 2009. Wormatlas.org).

[그림 2] C. elegans의 생활사 (Life cycle, 22 ℃) 첫 수정 단계를 0 분으로 표시하며, 화살표를 따라 나타내는 숫자는 선충이 각 단계에서 보내는 시간을 의미한다. 첫

난할은 수정 후 약 40 분에 일어난다. 알은 수정 후 약 150분에 낭배 단계에서 산란된다. 각 단계에서 선충의 크기를

단계별 이름 호에 마이크로미터(μm) 단 로 병기하 다(그림 원 : Altun & Hall, 2009. Wormatlas.org).

300 마리의 자손을 낳는다([그림 2])[2]. 자웅동체이나

수컷도 존재하여 교배가 가능하고, 몸이 투명하여

별도의 염색과정 없이 해부 미경에서 세포의 찰

이 용이하다. 실험실 배양온도는 16～25 ℃이며 한

천 배지 에 배양된 장균을 먹이로 성장하므로, 배양이 빠르고 쉽고 경제 이다.

몸은 총 959개의 체세포로 구성되어 있는데, 302개의 신경 세포들과 근육, 소화, 생식, 배설, 표피 등

여러 조직과 기 들이 존재한다. 1998년 게놈 서열이

해독된 최 의 다세포 생물로서 약 2만개의 유 자

를 가지며, 많은 수의 유 자가 인간을 포함한 포유

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동물의 유 자들과 진화 으로 보존되어 있다[1],[4].

유 체학, 정보생물학, 기능생물학, 시스템생물학 등의

효시 연구들에서도 쁜꼬마선충이 실험 모델로서

사용되었으며, 게놈 수 에서의 연구와 high-through-put screen이 가능하여, 신약 등 다양한 탐색 과제에

응용되는 매력 인 모델로 이용되고 있다[1].

1-2 전자기장이 생체에 미치는 영향에 대하여

예쁜꼬마선충을 실험 모델로 이용한 선행

연구 결과들

쁜꼬마선충을 이용한 자기장의 향에 한 실

험 보고들은 매우 은데, 각 실험마다 자기장의

장, 세기 노출 시간 등 실험 조건이 다르며, 실험

에 사용한 선충의 종류와 실험 온도 등에서도 차이

가 있으며, 각 조건에서 자기장의 향을 조사하는

방법에서도 차이가 있다. 기 실험은 1.5 T, 60 Hz 자기장을 간헐 으로 노출하 을 때(매 9시간마다 3분간 노출, 20±0.5 ℃) 선충의 발생과 생식 움직임

행동에 향을 수 있다고 시사하 다[3]. 그 후 같

은 그룹에서 0.5 T, 60 Hz 자기장에서 2시간 노출하

을 때 열충격 유 자(hsp- 16::lacZ)의 발 을 유도

한다고 보고하 다[12]. 그러나 이들의 실험 조건은

상 으로 매우 높은 강도의 자기장(1.5 T)이거나

선충의 일반 배양 조건보다 높은 온도(27 ℃ 이상)에서 수행하 으므로, 이러한 조건에서 자기장의

향은 온도의 효과와 구별하기가 어렵다. 50 Hz 자기장 0～150 μT 조건에서 2시간 노출하면 hsp- 16::lacZ 유 자 발 이 유도된다는 보고가 있으나[8], 이 역시 실험 온도가 28 ℃ 아래에서는 향이 없고

29 ℃ 이상에서 유도 상이 나타난다고 하 는데, 이러한 값은 선충이 열충격을 받을 수 있는 온도로써

자기장의 향을 평가하기에는 어려움이 있다. 그리

고 de Pomarai 에서 수행한 microwave radiofre-quency(750 MHz, 1 GHz 1.8 GHz) 자 에 한

연구에서는 hsp- 16::lacZ hsp-16::gfp 형질 환 선

충을 이용하여 유 자 발 유도를 찰하 는데, 실험 조건에 따라 발 을 유도하거나 는 하지 않는

다고 보고하 다[5]～[7]. 재까지의 연구 결과들을 종

합하여보면, 자기장의 종류, 노출 세기, 노출 시간, 배양 온도 등 실험 조건들이 다양하고, 그 결과들도

서로 일치하지 않는다. 그러므로 특정 자기장의 조

건에서 일어날 수 있는 생체의 향에 한 평가를

해서는 더 많은 연구가 필요하다.본 실험은 쁜꼬마선충의 실험실 표 배양 온

도 범 에서 0～500 μT, 60 Hz 자기장을 장기간 여

러 세 에 걸쳐 노출하여 쁜꼬마선충 야생형과 스

트 스에 민감한 돌연변이들에서의 생식력에 미치

는 향을 조사하 다. 그 결과, 본 실험 조건에서의

자기장(0～500 μT)은 쁜꼬마선충의 생식력에

향을 미치지 못하는 것으로 나타났다.

Ⅱ. 실험 재료 및 방법

2-1 전자파 발생 및 노출 장치

자기장 발생 장치는 단국 공과 학 자 기공

학부에서 제작하 다. 자기장 발생에 향을 주는

속제재를 배제하 으며, 목재를 사용하여 코일을

감아서 제작을 하 다([그림 3]). 상․ ․하단에 코

일을 감아 일정한 자기장을 발생하도록 하 다. 각

자기장 발생장치의 상 과 하 의 각각 9지 을 측

정하 으며, 각 지 의 자기장 오차는 20, 100, 200 500 μT일 때는 5 % 이내, 2 μT일 때는 10 % 이

내로 측정되었다. 한편, 실험 조군(sham control)은

류를 서로 반 로 흐르게 하여 열과 진동을 타 발

생 장치와 동일하게 하나 자기장을 상쇄시켜 자기장

이 zero가 되는 ‘bucking mode’에서 노출시켰다. 자기

장은 HI-3604 survey meter(Holaday Industries, Cedar Park, TX)를 이용하여 측정하 다.

자 노출 장치가 있는 실험실은 SPF(Specific Pathogen Free)의 수 으로 특별히 지정된 미생물

특집…60 Hz 자기장이 쁜꼬마선충의 생식에 미치는 향 연구

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[그림 3] 자기장 발생장치 자기장

발생에 향을 주는 속제재를 배제하 으며, 목재를

사용하여 코일을 감아서 제작을 하 다.

기생충이 없는 환경(지정 이외의 미생물 기생충

은 반드시 없는 것은 아님)으로, 외부 환경 특정 병

원체의 향을 배제하 다. 공기 정화 장치를 통하여

일정한 온도 습도를 조 되도록 하 다. 그러나

각 노출 장치 사이에서 국부 으로 약간의 온도 차이

가 발생하 다. 실험 조군, 2, 20, 100, 500 μT에서의

온도는 각각 20.7(±0.5)℃, 21.1(±0.5)℃, 21.2(±0.3)℃, 21.8(±0.4)℃이었으며, 이들 체의 온도 평균값은 21.2 (±0.6)℃로 나타났다. 자기장 발생 장치 밖의 실험실

에 있는 음성 조군은 22.3(±1.7)℃이었다. 실험 조

군(sham)과 음성 조군을 비교할 때, 이러한 온도 범

내에서의 작은 온도 변화는 선충의 발생 생식

력에 향을 미치지 않았다([그림 4]).

2-2 예쁜꼬마선충의 배양

쁜꼬마선충의 배양은 표 화된 방법에 따라 수

행하 다[4]. 간략히 설명하면, NGM(Nematode Growth

Media) 한천 배지(1 리터당 3 g NaCl, 2.5 g Bacto-pep-tone (Difco), 17 g Bacto-agar (Difco))를 넣고 멸균 후, 1 mL cholesterol in ethanol(5 mg/mL), 1 mL 1 M CaCl2, 1 mL 1 M MgSO4 그리고 25 mL 1 M potassium phosphate buffer(pH 6.0)을 순서 로 넣는다. 이 배지

를 지름 35 mm 라스틱 배양 시에 5.5 mL씩 분

주하고 실온에서 굳힌다. 이 한천 배지에, 선충의 먹

이인 장균(E. coli OP50)이 자란 LB 배양액을 도말

하고, 1～2 일간 실온에서 배양시킨다. 장균이 자

란 배지 에 쁜꼬마선충을 이쑤시개나 백 이로

옮겨 자라게 한다. 실험실에서의 배양 온도는 보통

20 ℃이나 필요에 따라 16, 20, 25 ℃에서 배양하 다. 한편, 선충은 액체 질소 는 하 80 ℃에 냉동하

여 수년 간 보 할 수 있다. 실험에 사용한 쁜꼬마

선충 그의 돌연변이체들을 <표 1>에 요약하 으

며, crt-1을 제외한 나머지 돌연변이체들은 Caenorha-bditis Genetic Center(CGC, at the University of Minne-sota, supported by the National Institutes of Health - National Center for Research Resources)에서 분양받았

다. 쁜꼬마선충에 한 거의 모든 이용 가능한 연

구 자료 선충들의 다양한 최신 정보들이 국제

력에 의하여 www.wormbase.org에 잘 정리되어 있

으므로, 개별 돌연변이체에 한 참고문헌은 생략

한다(<표 1>).

2-3 생식력 측정법(Fertility Assay)

선충의 생식력에 한 분석은 자기장 노출 조건

(sham, 2, 20, 100, 200, 500 μT) 별로 장균이 자란 선

충 배양 배지(NGM) 10～20개의 각 이트에 L4 단계의 선충을 한 마리씩 옮겨 주고, 더 이상 알을 낳

지 않을 때까지 매일 1세 (P0) 성체를 새로운 NGM 이트에 옮겼다(3～4일간 반복). 성충의 산란은 3

일 정도 되면 어들게 되고, 보통 4일까지 가면 더

이상 알을 낳지 않는다. 그 후 각 이트에 자라는

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자손수를 측정하 으며, 8세 까지 지속 으로 노출

하면서 같은 방법으로 자손수를 조사하 다. 각 노

출 조건별로 10～20 마리의 성충에 한 자손수를

측정하 으며, 모든 실험을 3회 반복하고 평균 자손

수와 표 편차를 구하고 t-test를 수행하여 통계 유

의성을 평가하 다.

Ⅲ. 실험 결과

3-1 60 Hz 자기장(～500 μT)에서 예쁜꼬마선충의

생식력 평가

60 Hz 기장에서 선충을 배양하고, 이때 자기장

에 의한 선충의 생식력에 변화가 있는지를 조사하

다. 자기장의 노출 조건은 음성 조군, sham, 2, 20, 100, 200 500 μT 다. 쁜꼬마선충 야생형 N2에 한 실험 결과는 이들 자기장 노출 조건에서 선

충의 발생 생식력의 차이는 없거나 미미한 것으

로 나타났다([그림 4]와 [그림 5]). 본 실험과 같은

<표 1> 실험에 사용한 세균 쁜꼬마선충들

Strains Genotypes DescriptionsE. coli OP50 Uracil auxotroph, food for C. elegans, grow slower

C. elegans N2 Wild typecrt-1 Ortholog of calreticulin (a calcium-binding molecular chaperone in the endoplasmic reticulum)hsf-1 C. elegans heat-shock transcription factor orthologpek-1 Function in ER to phosphorylate eIF2alpha and inhibit protein synthesis in response to ER stress. daf-16 FOXO in C. elegans, insulin-like pathwaynsy-1 MAP kinase pathwaytol-1 C. elegans toll-like receptor (TLR); required for embryonic development and for pathogen avoidancetax-6 Calcineurin subunit A, protein phosphatase 2Bsod-1 Superoxide dismutase homologuesek-1 Map kinase pathwayatf-6 Mammalian ATF6alpha, a proximal sensor required for the unfolded protein response (UPR) in the ERCB4856 Hawaiian isolate, wild type

C. briggsae AF16 Wild type, isolated in India, relative to C. elegans

는 유사한 발생장치를 이용한 선행 연구에서 생쥐의

정소에서 생식세포의 세포 정사가 증가한다는 결

과가 보고되었다[9],[10]. 그래서 먼 이와 같은 조건인

음성 조군, Sham, 2, 20, 200 μT에서 실험하 으나

차이를 발견하지 못해([그림 4]), 다음으로 500 μT까

지 높인 조건에서 실험하 으나 역시 생식력의 차이

는 없었다([그림 5]). 쁜꼬마선충은 22 ℃에서 약 3일의 세 주기를 가지는데, 1세 인 부모(P0)는 실온

(22℃)에서 유충 L4 단계까지 배양하고, 이들을 자기

장 노출 조건으로 옮긴 후 자손수(2세 )를 측정한

값을 1세 의 생식력으로 표 하 고, 이들 2세 의

선충을 계속 노출 조건에서 배양하여 얻은 자손수(3세 )의 값을 2세 의 것으로 나타냈다. 그러므로 1세 의 경우, 비노출 조건에서 L4 단계까지 성장한 후 자기장에 노출되었는데, 선충의 생식소 발생은 L4 단계에서 생식소의 성장과 2세 가 될 생식세포들의 발

생이 시작된다. 혹시 있을지도 모르는 maternal effect를 제거하기 하여 다음 세 에서의 생식력을 계속

특집…60 Hz 자기장이 쁜꼬마선충의 생식에 미치는 향 연구

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된 노출 조건에서 배양하면서 측정하 는데, 각 세

별 생식력은 통계 으로 유효한 차이를 보이지 않았다. 선충의 발생에서 일어날 수 있는 비정상 변화들, dead embryo나 larval arrest 등은 보이지 않았으며, 선충의 크기 발생 시기의 차이도 찰할 수 없었다.

3-2 배양 온도 차이에 의한 생식력의 변화

실험실에서의 선충의 배양 온도는 개 20 ℃이다.

[그림 4] 60 Hz 자기장에서의 쁜꼬마선충의 생식력

결과 Ⅰ

쁜꼬마선충 야생형 N2를 각 자기장 노출 조건에서

배양 후 자손수를 측정하 다. x-축에서 Cntl은 음성

조군이며, Sham, 2, 20 200(μT)은 각각 자기장 노출

조건을 의미한다. y-축은 선충 한 마리가 낳는 자손수

의 값. n=20, sham과 비하여 각 노출 조건에서의 p값은 0.05 이상이었다. 자세한 실험 조건과 방법은 ‘실험

방법’ 부분을 참조.

[그림 5] 60 Hz 자기장에서의 쁜꼬마선충의 생식력

결과 Ⅱ

C. elegans N2를 각 자기장 노출 조건에서 배양 후 자

손수를 측정하 다. x-축에서 Sham, 20, 100 500 (μT)은 각각 자기장 노출 조건을 의미한다. y-축은 선충

한 마리가 낳는 자손수의 값이다(n=20, Sham과 비하

여 각 노출 조건에서의 모든 p 값은 0.05 이상이었다).

필요에 따라 16에서 25 ℃까지 배양 온도의 조건을

바꿀 수 있으나, 25 ℃ 이상에서는 선충의 자손수가

격히 감소하고, 27 ℃ 정도에서는 불임이 된다. 열, 속, 활성산소, 병원균 등 다양한 환경 스트 스

에 민감한 반응을 보이는 여러 돌연변이체들에 한

배양 온도의 향을 측정한 결과, 이미 알려진 열 충

격에 민감한 돌연변이들은 25 ℃에서 매우 감소된 생

식력을 보이거나 불임이 됨을 확인할 수 있었다([그림 6]). 특히 hsf-1과 crt-1 돌연변이체의 생식력은

히 감소하는 것으로 나타났다. HSF-1은 heat-shock transcription factor로서 열 충격에 의한 스트 스 반응

의 기에 작용하여 많은 down stream의 열 충격 단

백질들(HSPs, 부분 샤페론)의 발 을 유도하는 것

으로 알려져 있다. CRT-1(calreticulin) 단백질은 소포

체에 있는 칼슘 결합 단백질이며, 샤페론 역할을 수

행하는 것으로 보고되었다[14].

3-3 스트레스 민감성 돌연변이체들에 대한 자기

장의 영향 평가

야생형 N2와 다르게 다양한 스트 스(열, 속

이온, 활성산소, 병원균 노출 등)에 민감한 반응을 보

이는 돌연변이체들에서 자기장의 향이 나타나는

지를 확인하기 해 각 선충의 생식력을 측정하 다

[그림 6] 배양 온도에 따른 쁜꼬마선충의 여러 돌연

변이체들의 생식력 변화

선충의 실험실 배양 온도는 16, 20 25 ℃이며, x-축의 여러 돌연변이체들의 유 형과 표 형은 <표 1>에

요약하 다. n>10, 각 선충들의 20 ℃에서의 값에 한

25 ℃에서의 값은 모두 p<0.05이었다.

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([그림 7]). 자기장 Sham과 500 μT 노출 조건에서 C. elegans 야생형 N2, 다른 하와이산 야생형 CB4856, 돌연변이체 hsf-1, crt-1, pek-1, daf-16, nsy-1, tol-1, tax- 6, sod-1, sek-1 C. briggsae 야생형 AF16 등 선충들

의 생식력 차이는 없었다.

3-4 여러 세대에 걸쳐 자기장에 노출하였을 때의

선충의 생식력 차이

장기간 세 별 자기장 노출이 생식력에 향을

미칠 수 있는지를 평가하기 하여 선충 부모 세

에서 자손 7세 (1세 ～8세 )까지 지속 으로 자

기장에 노출시키면서 선충의 생식력을 측정하 다

([그림 8]). 실험 조건은 Sham, 100 500 μT이었으

며, 야생형 N2 그리고 hsf-1과 crt-1 돌연변이체를 선

택하 다. 선충을 연속 으로 자기장에 노출하면서

각 세 별 생식력을 다음 세 의 자손수로 측정한

결과, 본 실험 조건에서의 생식력 변화는 없는 것으

로 나타났다. 한 각 세 내에서 Sham, 100 500 μT에 한 생식력의 변화는 없거나 미미하 다. 그래 에서 보여주는 것과 같이 각 세 간의 자손수

에 변동이 있는데, 이것은 매 실험에서 에 보이지

않는 다양한 차이에서 오는 변화일 것으로 사려되

며, 자기장의 향에 의한 것은 아니라고 단된다.

[그림 7] 60 Hz 자기장이 여러 돌연변이체의 생식력에

미치는 향 평가

일정한 온도에서 자기장에 노출된 여러 스트 스 민감

성 돌연변이체들의 생식력은 차이가 없었다. x-축에서

여러 선충 돌연변이체들의 유 형과 표 형은 <표 1>에 요약하 다. (n>10, 모두 p>0.05이었다.)

[그림 8] 여러 세 에 걸쳐 60 Hz 자기장에 노출시킨

후 선충의 생식력 변화 평가

60 Hz 자기장 Sham, 100 500 μT 노출 조건에서 선

충을 부모(1세 )에서 자손 세 들(2～8세 )까지 연속

배양하면서 생식력(각 세 의 자손수)을 측정하 으나

차이가 없었다. 부모세 (1세 )의 L4 유충 단계까지

비노출, 조건에서 배양한 후 노출 조건으로 옮겼으며, 그 후 자손 세 들은 지속 으로 자기장에 노출시켜

생식력을 측정하 다. x-축의 숫자는 각 세 를 의미한

다. N2는 야생형, hsf-1과 crt-1은 각각 heat-shock tran-scription factor와 calreticulin의 기능-결실 돌연변이체들

이다. (모든 실험에서 n>20, p>0.05이었다).

Ⅳ. 논의 및 결론

60 Hz 자기장이 생체에 미치는 향을 평가하기

하여 모델 동물로서 토양에 사는 선충인 쁜꼬마

선충을 이용하 다. 쁜꼬마선충을 이용한 실험은

은 공간에 동시에 많은 개체를 사육할 수 있고, 짧은 생활사를 가지므로 빠르게 여러 세 에 걸쳐

향 평가를 수행할 수 있으며, 많은 유 자에 한 돌

연변이체들을 이용할 수 있으므로 유 학 근이

용이하고, 배양이 쉽고 경제 인 장 을 가진다.

4-1 60 Hz 자기장 0～500 μT에서 예쁜꼬마선충

의 생식력 차이는 없었다.

본 실험에서는 60 Hz 자기장 Sham, 2, 20, 100, 200 500 μT 조건에서 쁜꼬마선충의 발생 생식에

미치는 향을 조사하 다. 실험에 사용한 노출 조건

에서 C. elegans 야생형 N2 스트 스에 민감한

hsf-1, crt-1 돌연변이체들의 생식력 차이는 없었다([그림 4], [그림 5] [그림 7], [그림 8]). 이 연구에서

특집…60 Hz 자기장이 쁜꼬마선충의 생식에 미치는 향 연구

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생쥐를 100 μT에 노출하 을 때 고환 생식 세포에

미치는 향을 확인하 으며, 더 나아가 14 μT에서

도 고환 생식 세포에 향이 있음을 확인하 다[9],[10]. 하지만 쁜꼬마선충에서는 500 μT 노출에서

도 발생과 생식력에 향이 없었다.참고로 60 Hz의 균일 자기장 1 μT에 노출된 생

쥐, 쥐 인체 내부의 유도 류 도는 각각 0.1～0.4, 0.3～1.3 1～20 μA/m2이다[15]. 따라서 사람은

생쥐보다 10～50배, 쥐보다 3.3～15.4배 더 많이 유

도 류가 발생한다. 그러므로 생체 향이 자기장의

유도 류만으로 이루어진다고 가정하면, 쁜꼬마선

충은 500 μT보다 훨씬 더 높은 자기장 강도에서

향을 받을 수 있을 것으로 생각된다. 한 선충의 배 발생, 발생 속도, 성체의 크기, 인두

작 주기(pumping rate), 배변 주기(defecation cycle)

수명(lifespan)에서도 별 차이가 없는 것으로 나타났다.

4-2 60 Hz 자기장에 노출된 여러 종류의 스트레

스 민감성 돌연변이체들의 생식력 변화는

없었다.

스트 스에 민감한 여러 종류의 돌연변이체들은

실험실에서의 표 배양 온도인 20 ℃와 비교할 때

25 ℃에서의 생식력은 유효한 차이로 감소하 다([그림 6]). 이러한 온도 민감성은 야생형 N2에서도 나타

나지만 몇몇 돌연변이체들은 매우 높은 민감성을 보

다. 이들 에서 hsf-1이나 crt-1 돌연변이체들은

특히 열에 민감하 다. 야생형 N2에 비교하여 특정

유 자의 기능-손실 돌연변이체들은 스트 스에 보다

민감할 것으로 상되므로, 이들에 한 자기장의

향을 선충의 생식력 측정으로 조사하 다. 상과 달

리 실험 결과는 실험한 모든 돌연변이체들의 생식력

에 유의한 차이를 나타내지 않았다. 실험 온도는 21.2± 0.6 ℃에서 수행하 는데, 이러한 온도 범 에서 선충

의 생식력 차이는 없음을 확인하 으므로([그림 4]), 만일 차이가 있었다면 자기장에 의한 것일 것이다. 배

양 온도가 25℃의 경우([그림 6]), 자손수 값의 유동이

크게 나타나므로 자기장에 의한 효과와 온도의 효과

를 구별하기 어렵게 될 것이지만, 스트 스가

히 높은 조건에서 자기장의 향이 있는지를 실험해

보는 것은 의미가 있을 것으로 생각된다.

4-3 여러 세대에 걸쳐 자기장에 노출되어도 예

쁜꼬마선충의 생식력에는 변화가 없었다.

쁜꼬마선충은 자웅동체로서 성체가 한 몸에 정자

와 난자를 모두 생산하므로 유 으로 클론에 가깝

다. 이들 선충을 여러 세 에 걸쳐 지속 으로 자기

장에 노출시켜 maternal effect도 제거하고, 장기간 다세

에 걸쳐 일어날 수 있는 향이 있는지를 찰하

다([그림 8]). 결과는 본 실험 조건에서 8세 까지

지속 으로 노출하는 동안 자기장에 의한 선충의 생식

력은 변화가 없는 것으로 나타났다. 야생형 N2 뿐만

아니라 hsf-1과 crt-1에서도 유의한 차이가 없었다.

4-4 결론

결과들을 종합하면, C. elegans는 크기가 매우

작으므로(길이 약 1 mm) 유도 류가 게 발생하여, 60 Hz 자기장(～500 μT)에 의한 향이 없는 것으

로 사려된다.

Ⅴ. 앞으로의 연구 방향

재의 실험 조건보다 훨씬 더 높은 자기장 조건

는 다른 환경 스트 스( : 높은 배양 온도, 속, 활성산소 등)와 자기장을 동시에 노출시키는 조

건에서 선충의 발생, 생식 행동 등에서 비정상

인 결과를 나타낸다면, 이때 자기장의 향이 어떠

한 생물학 기작에 의하여 일어나는지를 알아내는

실험 모델로서 쁜꼬마선충의 장 이 발휘될 것으

로 상된다. 특히 쁜꼬마선충에 한 게놈 수 의

RNAi library가 구축되어 있고, 96-well plate에서 high-

韓國電磁波學會誌 第21卷 第5號 2010年 9月

29

throughput screen이 가능하므로, 표 유 자와 그

련 인자를 확인하고, 그들의 생물학 기작을 연구

하는데 큰 도움이 될 수 있을 것이다.

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韓國電磁波學會誌 第21卷 第5號 2010年 9月

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≡ 필자소개 ≡

박 병 재

1985년 3월～1989년 2월: 한림 학교 생

물학과 (이학사)1989년 3월～1991년 2월: 한림 학교 생

물학과 미생물학 (이학석사)1998년 3월～2001년 8월: 주과학기술

원 생명과학과 (이학박사)2002년 7월～2005년 12월: 베일러의과

학 분자세포생물학과 박사후연구원

2006년 1월～2007년 2월: 주과학기술원 생명과학과 연구교수

2007년 3월～2009년 8월: 한림 학교 생명과학과 조교수

2009년 9월～ 재: 한림 학교 생명공학연구소 연구교수

[주 관심분야] 쁜꼬마선충을 모델동물로 이용한 자기장의

생체에 미치는 향 연구, 세균의 병원성 기작과 숙주 생물

의 방어 면역 기작 연구

장 혜 진

2005년 3월～2009년 2월: 한림 학교 생

명과학과 (이학사)2009년 3월～ 재: 한림 학교 미생물학

석사과정

[주 관심분야] 60Hz 자기장과 생체 향

에 한 동물연구

김 희 성

1992년 3월～1999년 2월: 한림 학교 화

학과 (이학사)1999년 9월～2001년 8월: 한림 학교 약

리학 (의학석사)2002년 1월～2004년 12월: (주)바이오시

젠 연구원

2005년 1월～ 재: 한림 의과학연구소

연구원

[주 관심분야] 60Hz 자기장과 생체 향에 한 동물연구, RF와 생체 향에 한 동물연구

강 희 은

2009년 3월～ 재: 한림 학교 생명과학

과 이학사과정

2009년 5월～ 재: 한림 학교 생명과학

과 학부연구생

[주 관심분야] 쁜꼬마선충을 모델동물

로 이용한 자기장의 생체에 미치는

향 연구

심 혜 림

2004년 3월～2008년 2월: 한림 학교 생

명과학과 (이학사)2008년 3월～2010년 2월: 한림 학교 생

명과학과 미생물학 (이학석사)2010년 3월～2010년 6월: 한림 학교 자

연과학연구소 연구원

2010년 6월～ 재: (주)바이오웰스 연구원

[주 관심분야] 양 무름병을 일으키는 식물성병원균 Burkhol-deria속의 세균이 숙주동물 쁜꼬마선충에게 미치는 향

최 유 미

2006년 3월～2010년 2월: 한림 학교 생

명과학과 (이학사)2010년 3월～ 재: 한림 학교 생명과학

과 미생물학 석사과정

[주 관심분야] 식물병원성 세균 Xantho-monas가 쁜꼬마선충에 미치는 향

특집…60 Hz 자기장이 쁜꼬마선충의 생식에 미치는 향 연구

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김 윤 명

1971년 3월～1975년 2월: 서울 학교

자공학과 (공학사)1975년 3월～1977년 2월: 한국과학원

기 자공학과 (공학석사)1983년 8월～1990년 8월: 한국과학기술

원 기 자공학과 (공학박사)1977년～1980년: LIG Nex1 ( 名 Nex1

Future, LG 이노텍 or 성정 ) 주식회사 품질 리부 기

사, 기좌; 앙연구소 연구원

1982년～1983년: 미국 캘리포니아 학교 산타바바라 분교 방

문학자

1982년～ 재: 단국 학교 자 기공학부 교수

2008년～ 재: 한국 자 학회 부회장

2000년 6월～ 재: (주)EMF Safety 표이사. [주 관심분야] 자기장의 인체 향 측정, 자계 발생 측

정, 기 자공학 용어

김 남

1981년 2월: 연세 학교 자공학과 (공학사)

1983년 2월: 연세 학교 자공학과 (공학석사)

1988년 8월: 연세 학교 자공학과 (공학박사)

1992년 8월～1993년 8월: 미국 Stanford 학교 방문교수

2000년 3월～2001년 2월: 미국 California Technology Insti-tute 방문교수

1989년～ 재: 충북 학교 기 자컴퓨터공학부 교수

1996년～ 재: 한국 자 학회 자장과 생체 계연구회

원장

[주 관심분야] 이동 통신 , 마이크로 송선로

해석, EMI/EMC 자 인체보호 규격

김 윤 원

1975년 3월～1981년 2월: 서울 학교 의

과 학 (의학사)1981년 3월～1985년 2월: 서울 학교 미

생물학 (의학석사)1985년 3월～1987년 2월: 서울 학교 미

생물학 (의학박사)1986년 3월～ 재: 한림 학교 의과 학

미생물학교실 교수

1988년 7월～1990년 2월: 캐나다캘거리 학교 의 Visiting scholar

1997년 9월～2003년 9월: 한림 학교 의과학연구소 소장

2000년 9월～ 재: 앙약사심사 원회 원

1998년～ 재: 한국 자 학회 자장과 생체 계연구회 원

2006년～ 재: 한국 력 자계 자문 원

[주 관심분야] 자 가 생체에 미치는 향, 자 인체안

기 , 생체에서 분비되는 항바이러스제, 성열성진환 진단